无“微”不“智” ——浅谈微专题教学在科学教学中的应用

发表时间:2021/8/18   来源:《教育学文摘》2021年第11期   作者:毛雪梅
[导读] 科学专题复习是构建初中科学知识网络和提升学生综合运用能力的主要途径
        毛雪梅
        杭州大关实验中学,浙江 杭州310000     
        【摘  要】 科学专题复习是构建初中科学知识网络和提升学生综合运用能力的主要途径。本文简略列举了基于错题、探究活动、同种科学问题、知识点梳理四个方向的微专题,试图利用微专题将专题复习渗透到平时教学中。根据学情设计的一系列微专题,不仅使学生在日常学习中获得科学概念和原理,还能习得科学方法,发展学生思维。
【关键字】 微专题教学   科学方法  学生思维      
        引言:科学课程标准指出:科学教学不仅要使学生获得统一的科学概念与原理,科学探究的基本过程与方法,更要发展学生思维能力、创新能力[1]。科学教学中的专题复习很好的体现了这些理念。专题复习是在完成了教学基本知识的基础上,对科学的概念和原理,将某一特定类型的问题进行概括、将其中的方法进行提炼,并进行适当应用的复习教学。这种教学模式能够引导学生分析、解答范例之后要及时对本专题所设计的重要基础知识进行归纳,总结规律,概括主要的科学思想和科学方法,是学生对这些问题从感性认识上升到理性认识。但是这样的课程教师往往只在期中、期末、中考复习中设计使用,主要原因有:一、专题复习题教学设计难度大,教师需要打破章节限制,将同一类型的可以聚焦在一个主题下的知识点、题型或思想方法归类研究,这需要非常多的精力去收集、整理和设计问题;二、平时新授课、练习课、讲评课、实验课下来复习课的时间也屈指可数,而基础复习又是必不可少的。所以一个学期下来真正用来专题复习的时间所剩无几。我们既想保留专题复习教学的优势,又想解决上述困难。本文提出 “微专题教学”的概念[2]。
一、“微专题教学”概述
         所谓的微专题教学指教学容量少,又能紧密围绕若干相关的知识点、同种科学问题、一类思想方法等形成的一个教学小专题。它与原本的专题复习一样以发展学生综合运用知识的能力和拓展学生科学思维为目的,但又有所不同。不同点在于两个“微”,一是将原本专题复习课的容量“微小”化[2],教师不会再有要设计一堂45分钟的专题复习课的压力,这里的微专题教学内容相对较少,它可以是3分钟的探究活动的引导,10分钟知识点的梳理和辨析,也可以是对一道例题的变式设计,又或者是教师整理出的一些小想法、小技巧,就能够整理出一个小专题。另一个“微”,指的是将专题教学“入微”到平时的新授课、实验课、探究课。开展常态化的微专题课可以帮助学生辨析科学原理,获得科学方法,发展科学思维。
二、微专题教学的内容设计
         微专题教学的内容设计是微专题教学的重中之重,它既要让学生在课堂上掌握基础知识和基本解题方法,又要激发学生学习的积极性,培养科学思维。因此在微专题方向的选择和题目的设计中一定要体现基础性、针对性、时代性、整合性和探究性。下面以平时教学中的实际例子来谈一谈微专题设计的几个方向。
1、基于学生错题的微专题教学
        学生在学习过程中有盲点,往往就容易产生错题。教师面对学生的错题往往单纯的就题论题,缺乏解题方法总结和思维方法的渗透。作为知识的传授者我们应该根据学生的学情利用好这些“错误”资源,有针对性的开发这些错题,引领学生突破盲点,帮助学生完善新知构建,从而减少类似错误的再次发生。
        案例1:显微镜教学是浙江版科学七年级第二章的教学重点。显微镜的操作过程中遇到的视野问题,学生容易被绕晕。由此本人收集了本章中同类型的错题,整理出“显微镜视野的问题”这节微专题。
(1)小莉在做“观察洋葱表皮细胞”实验时,先用“4×”的物镜找到洋葱表皮细胞清晰的物像,之后转动物镜转换器,用“10×”物镜观察,发现视野中无光斑。此时小莉应该: _____B___(填字母编号)。A.调节反光镜  B.继续转动物镜转换器 C.移动载玻片 D.转动遮光器调整光圈大小
(2)小莉在做“观察洋葱表皮细胞”实验时,先用“4×”的物镜找到洋葱表皮细胞清晰的物像,之后转动物镜转换器,用“10×”物镜观察,发现视野较暗。此时小莉应该:_____A_D____(填字母编号)。A.调节反光镜  B.继续转动物镜转换器 C.移动载玻片 D.转动遮光器调整光圈大小

(4)照明充足的情况下,在显微镜视野内可看清洋葱表皮细胞的无色细胞壁和细胞核,但看不清液泡。为了能看清细胞质与液泡的界面,此时应(   D    )
        A.改用凹面镜,放大光圈          B.改用平面镜,放大光圈
        C.改用凹面镜,缩小光圈          D.改用平面镜,缩小光圈
(5)用显微镜观察植物细胞的临时装片时,若是在光线很强的条件下,为了控制进光量,应选用较小的光圈和 ____平面___(选填“平面”或“凹面”)反光镜。
        通过这5个题目可以归纳:若视野中无光斑,则是物镜没有对准通光孔,应转动物镜转换器使物镜对准通光孔。若视野太亮,则换用平面镜和小光圈;若视野太暗,则换用凹面镜和大光圈。若想观察视野中的液泡,则光线不能太亮。这类微专题为错题而设计,通过总结归纳多道辨析题,加强知识点之间的联系和拓展,能帮助学生轻松躲避题目中的“坑”。另外这堂课也在向学生渗透着科学实验操作的重要性,培养学生的严谨的科学态度,提高学生“悟”的能力。
        这种基于学生的错题而设计的微专题教学体现了“以生为本”的教育理念。作为一线教师就是要掌握学生的学情再来调整自己的教学。我们可以在平时批改作业的时候留意并收集学生的易错题,整理成一个微专题,不仅能帮助学生,也能促进我们自己的教学。
2、探究活动中的微专题教学
        科学教学中,探究活动往往是科学教学中不可或缺的部分。教师将探究活动微专题化既能将重难点处理的循序渐进容易被学生掌握,又能促使学生思维螺旋式的上升。
        案例2:浙教版七年级下科学 第2节声音的产生和传播,本节课的重点之一是声音是由于物体的振动产生的。
       
3.总结物体发声时的共同特征:________________________________
微专题教学片段:先完成探究活动得到声音是由物体的振动产生的。
        增加活动1:敲击音叉。现象:音叉振动,发出声音。
        提问:怎样让振动看得更清楚?
        操作:将正在发声的音叉轻靠悬线下的轻质小球,发现小球被多次弹开。
        提问:小球的作用是什么?  把音叉的微小振动放大,便于观察。
        将看不清的振动转化为小球弹开,这种方法称为转换法
        增加活动2:敲击鼓面。现象:发出声音。
        提问:鼓面振动了吗?  学生回答:看不清
        提问:有什么办法可以看清?学生回答:鼓面上放碎纸屑或轻小物体。
        活动:按住发声的鼓面。 现象:碎纸屑不跳动,声音停止。
         将原探究活动进行拓展,使三个探究的设计呈现阶梯状,由浅入深让学生轻松的攻克困难,在思考探究问题的过程中掌握了声音产生的原理,又渗透了科学方法,有助于培养学生分析和解决问题的能力。

        在初中科学教学中,用到很多科学方法:控制变量法、模拟实验法、转换法、理想实验法、类比法、比值定义法等。这些科学方法渗透进每个章节的科学探究中,最终会综合考察学生对科学探究的理解和运用。
        案例3:科学方法问题
(1)我们在学习物理知识中,学到很多物理学的研究方法,下面用到转换法的是(  B )
A.探究电阻大小跟材料的关系时,控制了导体的长度、温度和横截面积相同
B.探究物体的动能跟哪些因素有关时,通过木块被撞的远近来判断钢球动能的大小
C.为了描述物体运动的快慢,我们把路程与时间之比叫做速度
D.计算火车从泰安到杭州的平均速度时,忽略火车的长度
(2)为了描述物体运动的快慢,我们将物体运动的路程与所用时间的比值定义为速度,这种方法是物理学中常用的比值定义法.我们在学习下列物理概念时:①温度,②热量,③功,④重力,⑤压强,⑥功率.其中用到比值定义法的是( A )
A.⑤⑥          B.③④      C.①②       D.③⑥
(3)将玻璃瓶、两端开口的细玻璃管和橡皮塞组成如图所示的装置。装置内加入适量的液体,可完成如下四个实验:在这些实验的设计中,把微小变化放大以利于观察的是( A )
①验证力使物体发生形变;②观察大气压随高度的变化
③观察液体的热胀冷缩:④模拟潜水艇的浮沉。
A.①②③    B.②③④    C.①③④    D.①②④
(4)下列运用科学方法的实例中,正确的是( C )
A.把固体分成晶体和非晶体,运用了类比法
B.研究平面镜成像时,用玻璃板代替平面镜,运用了放大法
C.研究二力平衡条件时,把小车扭转一定角度后释放,发现小车转动,运用了反证法
D.电流的热效应可能引发火灾,但据此原理可制成电热器,运用了缺点列举
(5)研究物理问题时常常用到“控制变量法”、“等效替代法”、“模型法”、“类比法”等方法,下面是初中物理中的几个研究实例:①用总电阻表示同一段电路上串联的两个电阻;②弹簧形变时具有势能,互相吸引或排斥的分子也具有势能;③研究电流时把它与水流相比;④利用磁感线来描述磁场。上述几个实例中,采用了相同研究方法的是   ②③  (填数字序号)。
        2011版的课标中提到要培养学生的科学探究精神、实践能力、和创新意识。考察学生对科学方法的理解和应用就体现了新课标的思想。随着新课程改革的深入,研究方法题可能会是今后中考命题的热点[4]。这里的5个例题只是科学方法的冰山一角,只要一线教师能够用心于科学方法的整理和积累就能够帮助学生找到解题之道。
        4、知识点梳理类的微专题教学
        疫情期间,小朋友们开始居家学习,我们一线教师很难监控到学生看完线上视频后,到底有没有把握住一节课的重难点。这样就需要我们及时整理和归纳一节课的知识点,帮助学生理清考点,脱离埋头苦做的题海。
案例4:被子植物的有性生殖

(2)子房中胚珠的数目和果实中种子数目的关系
朵花最多只有一个雌蕊、一个子房,故只能发育成一个果实。
子房内有多少个胚珠完成了受精作用,发育成的果实中就含有多少粒种子。
【典型例题】
1.繁殖季节,豌豆植株在花瓣打开前雄蕊中的花粉就会从花药中散出来,落在雌蕊的柱头上。这一过程称为( A )
A.自花传粉 B.异花传粉 C.人工授粉 D.风力传粉
2.被子植物的受精过程依次是( A )
①精子与卵细胞结合??②花粉管伸入子房??③花粉管进入胚珠??④花粉粒萌发出花粉管??⑤花粉管顶端破裂,释放出两个精子
A.④②③⑤①     B.④③②⑤①     C.①②③④⑤     D.④⑤②③①

5.白梨是一种常见的水果。一颗梨树要结出好吃的白梨要经过哪些复杂的过程( C )
A.开花、受精、传粉、果实的成熟    B.受精、开花、传粉、果实的成熟
C.开花、传粉、受精、果实的成熟    D.传粉、受精、开花、果实的成熟
        像这样有针对性的梳理考点,整理问题,能够帮助学生找准重难点。这类微课题需要教师钻研考题,洞悉考试方向,归纳总结知识点间的内在逻辑,帮助学生完善认知结构,从而使学生的科学知识和科学思想得到升华。
        以上简略了列举了四类不同的微专题内容设置的方向,微课题的方向尚不止这些,但是原则和目的是一致的,即以生为本,只有明确学生的漏点、难点才能做到有的放矢,继而设置好微专题的内容。教师在充分理解科学课程的理念、目标和内容,充分关注学生在知识建构上的不足和困难,指导学生理顺科学知识之间的内在联系,注重引导学生理解和经历科学探究的过程,从而培养学生的科学探究精神、实践能力、和创新意识。
        三、结语
        在当今这个信息时代,微信、微博、微商等等这些新词的产生也很好的体现了“微积成著”的含义,即微不足道的事物,经过长期积累,就会变得显著。本文中提到的微专题教学不在于问题设计的难度有多深,探究空间有多大,但侧重于构建知识点的逻辑关系,渗透科学方法和思想。平时教学中的“微渗透”“微启发”“微探究”,定能为学生的学习锦上添花。  
 【参考文献】
[1] 中华人民共和国教育部制定  义务教育初中科学课程标准. 2011:7-7
[2]张夏燕 浅谈“微专题教学”在初中数学教学中的应用[A].中学课程辅导,2019,(6):87
[3] 朱时清  义务教育教科书科学七年级下册[M].浙江教育出版社.2013: 49-49
[4]刘庆贺  中考物理研究方法题大扫描[J].中学生数理化,2005,(6):15
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